[发明专利]照明系统、感光板以及显示器设备

说明书

技术领域

本发明涉及包括至少一个光源、感光板以及至少一个光传感器的照明系统。

本发明还涉及用于这种照明系统中的感光板。

本发明进一步涉及包括这种照明系统的显示器设备。

背景技术

这种照明系统本身是已知的。它们尤其用于一般的照明目的，例如聚光灯、泛光灯以及用于应用在例如标志牌、轮廓照明和广告牌中的大面积直接观看发光面板。该照明系统还用作任务灯(tasklight)。

这种照明系统还尤其用作(图像)显示器设备的背光照明，所述(图像)显示器设备例如用于电视接收器和监视器。这些系统可以特别合适地用作非发射显示器的背光源，所述非发射显示器例如液晶显示器设备，也称作LCD面板，其用在(便携式)计算机、(无线)电话或遥控单元中。根据本发明的照明系统的另一个应用领域是它作为照明源在数字投影仪或卷轴机中的使用，所述数字投影仪或卷轴机用于投影图像或显示电视节目、电影、视频节目或DVD等等。

一般地，这种照明系统包括多个光源，例如发光二极管(LED)。LED可以是不同基色的光源，例如众所周知的红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)发光体。另外，发光体可以具有例如作为基色的琥珀色(A)、品红色或青色。这些基色可以或者由发光二极管芯片直接产生，或者在来自发光二极管芯片的较短波长的光(例如，绿色、蓝色或紫外光)的辐照下由磷光体产生。在后一种情况中，把混合颜色或白色光作为基色之一来使用也是可能的。一般地，混合由单个光源发出的光以获得光的均匀分布，同时消除由具有特定光源的照明系统发出的光的相关性。

美国专利申请出版物US-A 2004/0123044公开了一种光源单元，它包括具有用于发出不同颜色的光的LED芯片的光源，以及用于检测来自光混合器的光的光学光传感器。光源控制部件根据由光学光传感器检测的值通过反馈控制来控制每个LED芯片的亮度。光源单元还包括用于控制光源温度的温度控制部件。温度控制部件是反馈控制系统。保持光源处于不变的温度能抑制LED芯片的光谱随温度的变化，由此抑制光源单元的亮度和色度中的变化。

该已知的照明系统具有的缺陷在于该照明系统光源的控制效率相对低下。

发明内容

本发明为了其目的必须完全地或部分地消除上述缺陷。根据本发明，通过一种照明系统来实现这个目的，该照明系统包括：

至少一个光源，

透光的感光板，由所述至少一个光源发出的光穿过该感光板，

提供于感光板表面上至少一个预定位置的表面改性结构，该表面改性结构使一部分穿过感光板的光转向，该被转向的光被导向感光板的边缘表面，

至少一个耦合至感光板的边缘表面的光传感器，其用于检测在表面改性结构处被转向的光，将所述至少一个光传感器耦合至用于控制所述至少一个光源的光通量的控制装置。

根据本发明的透光的感光板具有的优点在于只在预定位置处聚集(只)位于透光的感光板上预定位置的光，而不明显打乱穿过感光板的光的分布。在已知的照明系统中，将光传感器附在出光窗口的边缘，该光传感器接收穿过出光窗口的光，不能够确定或影响哪部分穿过出光窗口的光对被光传感器接收的光产生影响。在已知的照明系统中，为了能够探测在出光窗口上某一个位置的穿过出光窗口的光，必须在该位置处安装光传感器。然而，光传感器的这种布置会阻碍光在该位置处穿过出光窗口的透射，这是不希望的。根据本发明的照明系统的感光板只检测或探测在某些预定位置穿过感光板的光。在感光板上所有其它位置，由所述至少一个光源发出的光不受干扰地穿过感光板。当然，穿过透光的感光板的光在感光板的光入口表面和光出口窗口经历光的折射，空气以及透光的感光板材料之间的折射率的变化导致该折射，但是横穿感光板的光线一般不改变其方向。在出光窗口的边缘测量光强度具有的缺点在于，由于“边缘”效应，该值并不必然代表出光窗口中心部分的光强度以及分布，出光窗口中心部分的光强度以及分布是与应用相关的量。

在表面改性结构处通过折射、衍射和/或散射使光转向。通过表面改性结构改变穿过感光板的光的方向。如果改变光与垂直于感光板的方向的角度，使该角度大于临界角(对于玻璃或PMMA，临界角大约为42°)，则光不能从感光板射出并通常会被反射，直到它到达感光板的边缘表面。借助于这种多次反射的光的传播通常被称为全内反射(TIR)。

根据本发明的照明系统简单，相对容易制造，相对容易使用并且也相对便宜。而且，根据本发明的照明系统允许对由所述至少一个光源发出的光进行相对有效率的控制。